ГОСТ Р ИСО 8568-2010 Стенды ударные. Заявление и подтверждение характеристик

     4 Исполнение ударных стендов

4.1 Общие положения

Принцип действия ударного стенда заключается в относительно длительном накоплении необходимой для воспроизведения удара энергии и последующем ее высвобождении в устройстве преобразования энергии в течение короткого времени.

В стендах свободного падения необходимую энергию накапливают за счет работы против силы тяжести. Если направление удара должно отличаться от вертикального, а также если стенд свободного падения не обеспечивает необходимых характеристик удара, например, не позволяет достичь требуемой скорости, то применяют ударные стенды, использующие потенциальную энергию эластичных шнуров, пружин, пневмо- и гидроаккумуляторов. Для создания ударного воздействия используют также такие физические процессы, как высвобождение энергии сжатого газа, взрыв, передача движения от одной движущейся массы к другой.

4.2 Формирование ударного воздействия

В соответствии с физическим процессом, лежащим в основе работы ударного стенда, их подразделяют на стенды свободного падения, стенды с принудительным разгоном, газовые пушки, стенды взрывного действия, стенды с пневмо- и гидроприводом и вибростенды (электродинамические или гидравлические).

Требуемую форму ударного импульса (простую или сложную) обеспечивают применением формообразующего устройства, размещаемого либо на столе (каретке) ударного стенда, либо на наковальне, либо на том и другом. В зависимости от способа преобразования кинетической энергии формообразующим устройством может быть получено большое разнообразие форм импульсов. Рекомендации по выбору формообразующего устройства приведены в приложении А.

Конструкция формообразующего устройства зависит от того, реализовано ли ударное воздействие с отскоком или без отскока испытуемого образца. Обычно устройство, к которому крепят испытуемый образец, разгоняют до соударения с неподвижной массой с последующим отскоком от нее, во время которого происходит формирование ударного импульса. Однако в ряде случаев (испытания образцов большой массы, нежелание подвергать образец ускорению до удара и др.) применяют другой механизм: разгону подвергают не испытуемый образец, а инерционное тело (молот), при этом ударный импульс формируется в процессе столкновения инерционного тела с устройством, на котором закреплен образец. Такой режим называют режимом без отскока.

Другой способ формирования ударного воздействия состоит в воспроизведении импульсного сигнала с заданным ударным спектром с помощью вибростенда. Вибростенды электродинамического и гидравлического типов способны воспроизвести движение как в форме классического импульса (трапецеидального, пилообразного или полусинусоидального), так и в форме заданной акселерограммы процесса с известным ударным спектром. В последнем случае вибростенд должен иметь систему управления, обычно цифровую. Недостатком применения вибростендов для воспроизведения ударов являются их ограниченные возможности в создании импульсов с большими значениями скорости и перемещения. Возможности применения вибростендов для создания ударных воздействий рассмотрены в приложении С. Характеристики вибростендов - по [1]-[3].

4.3 Классификация по видам испытаний

4.3.1 Стенды для испытаний с воспроизведением классического ударного импульса

Такие стенды используют при испытаниях с воспроизведением ударных импульсов стандартизованной формы по МЭК 60068-2-27, включающих участки предударного и послеударного действия, необходимые для ограничения скорости и перемещения образца. Максимумы предударного и послеударного действия ограничивают некоторой заданной долей пикового значения основного импульса.

4.3.2 Стенды для испытаний с воспроизведением ударного спектра

Такие стенды создают воздействие в виде суммы кратковременных переходных процессов. Измеряют ударный спектр воспроизведенного воздействия, сравнивают его с заданным и полученную разность используют для изменения формы следующего импульса. Обычно для получения удовлетворительной точности воспроизведения ударного спектра описанную процедуру необходимо повторить несколько раз. После этого сформированное ударное воздействие прикладывают к испытуемому образцу. Заданный ударный спектр может быть либо стандартизованным (см. приложение В), либо полученным по результатам измерений вибрации в реальных условиях применения изделия.

4.4 Состав ударного стенда

Ударный стенд включает в себя следующие узлы:

a) жесткий стол или каретку с элементами крепления объекта испытаний и формообразующего устройства;

b) систему направляющих для задания движения каретки;

c) средства накопления потенциальной энергии, необходимой для воспроизведения удара, например, устройства для сжатия или растягивания пружин или шнуров, прикрепленных к каретке;

d) устройство для закрепления каретки на заданной высоте (в заданном положении) перед воспроизведением удара;

e) механизм высвобождения;

f) наковальню или инерционное тело, с которым происходит соударение каретки;

g) систему формообразования импульса, торможения и возврата или систему генерирования сигнала по заданному ударному спектру;

h) систему управления;

i) систему измерения параметров ударного движения;

j) вспомогательные системы энергообеспечения, охлаждения и др. (при необходимости).